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水泵电动机的启动及变压器的选择【摘要】电动机启动是供配电系统中电压暂降的常见原因。
在供配电系统设计中，主要关注电动机启动时其端子的电压和配电母线的电压。
本文采用近似计算方法，结合实际案例对水泵电动机的启动及变压器的选择进行了设计总结。
【关键词】供配电；电动机启动；变压器容量；电压暂降；1.供配电系统概况为保证泵站连续、可靠地运行，本站按二级用电负荷标准进行设计，由两回电源供电。
两回10kV电源均引自上级变电站，同时供电、一用一备，每回电源均应能承担全部负荷。
10kV及0.4kV配电系统均采用双电源、单母线分段结线方式，分段开关处设手/自投装置。
10kV侧单回电源线路按承担100%供电负荷设计，若一回电源失电，由另一回电源承担全部负荷。
10/0.4kV单台变压器容量按承担100%供电负荷设计，正常运行时2台变压器一用一备，供电母联开关合闸；当一台变压器发生故障或检修时，由另一台变压器承担100%的负荷。
泵站主要用电负荷为3台225kW贯流泵，另有格栅机、皮带机、闸门启闭机及自控装置等附属设施用电负荷。
用电设备电压等级均为380/220V，总安装容量约为700kW。
1.变压器容量初选在设备正常运行工况下，需要系数按照电动机负载率及电动机效率进行选取，经计算，用电设备计算负荷约为627kW/658kVA。
用电设备负荷计算见表2-1。
表 2-1 用电设备负荷计算表根据设备运行情况综合考虑后，10/0.4kV变电所拟选取800kVA、10/0.4kV变压器2台，向AC220/380V设备供电。
两台变压器一用一备运行，单台变压器负载率约为82%。
变压器负载率不大于85%，可以满足长期运行条件的要求。
1.电动机启动校验电动机启动时，其端子电压应能保证被拖动机械要求的启动转矩，且在配电系统中引起的电压暂降不应妨碍其他用电设备的工作。
一般情况下，电动机频繁启动时不应低于系统标称电压90%，电动机不频繁启动时，不宜低于系统标称电压的85%。
电动机直接启动与变压器容量的关系交流电动机以其结构简单、运行可靠、维护方便、价幡便宜、转子惯量丿I、等特点，得到了最广泛的应用。
但其启动电流高达电机額定电流的5~10倍，不仅对电动机及所拖动的扱备造成电气和机械损伤,而且引起电网电压下降，影响同一电啊的其他电气设备的运斤。
为了保込电动机启动时对端电压的要求和掘免对同一电网的其他电气设备的运行的影响，就需要增大电源变压器的容量，一般来说，需要经常直接启动的电动机其功率不大于变压器容量的20%；不需要经常直接启动的电动机其功率不大于变压器容量的30%。
如果呆用直接启动方式，不仅需要增大变压器的一次投资，而目更重要的是增大了变压器的基本电费（容量电费）。
因此，逆种启动方式，大里电动机已枚少果用。
需要果用降压启动和軟启动方式。
验ii电动机能否直接起动的经螫公式电动机能否直接起动，可有下列经验公式来确定：阳一1，〈电源总容量（千瓦）打—C、电动机容量（千瓦）式中：C—系数，I®电源总容量的比值而变动，见下表；厶一电动机的起动电流，安；L—电动机額定电流，安；C 10.7500.6250.5500.5000.4650.4380.4170.4000.3810.375例：设电温总容量为2000干瓦，电动机的容量为910干瓦。
则:电源总容量〔千瓦）-2000电动机容量〔千瓦）=可不从表中査出C值为0.625厂1电源总容量〔千瓦）、________ V*= 3.52E、电动机容量（千瓦）因此在逹种悄况下电动机是可以直接起动的。
三相异步电动机的启动控制线路三相异步电动机具有结枸简单,运行可靠，坚固附用，价松便宜，维修方便等一系列优点。
与同容量的直流电动机相比,异步电动机还具有体枳小，重量轻, 转动愦量小的特点。
因此，在工矿企业巾异步电动机得到了广泛的应用。
三相异步电动机的腔制线路大名由接触器、继电器、fluff关、按担等有触点电器组合而成。
三相异步电动机分为鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机，二者的构造不同，启动方法也不同，其启动腔制线路差别很大。
电动机直接启动与变压器容量的关系电机直接起动与变压器容量交流电机的关系因其结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉、转子惯量小而得到广泛应用，但其启动电流高达电动机额定电流的5 ~ 10倍，这不仅造成电动机和拖动设备的电气和机械损坏，而且造成电网电压下降，影响同一电网中其他电气设备的运行。
为了保证电动机启动时的端电压要求，避免对同一电网中其他电气设备的运行造成影响，有必要增加电力变压器的容量。
一般来说，需要直接启动的电机功率不超过变压器容量的20%。
不需要频繁直接起动的电机功率不超过变压器容量的30%。
如果直接启动，不仅要增加变压器的一次投资，更重要的是要增加变压器的基本电费(容量电费)。
因此，这种起动方法很少用于大型电动机。
需要降压启动和软启动方法。
验证电机直接启动的经验公式以下经验公式可用于确定电机是否可以直接启动:在公式中:C系数随总供电容量的比值而变化，如下表所示；IQ-电机启动电流，安培；电机的额定电流，安培；总功率容量1电机容量10.750 0.625 0.550 0.500 0.465 0.438 0.417 0.400 0.381 0.375 1.52 2.53 3.54 4.55 5.56案例:设置总功率容量2000千瓦和电机容量910千瓦然后:从表中发现c值为0.625，因此在这种情况下可以直接启动电机三相异步电动机三相异步电动机的启动控制电路具有结构简单、运行可靠、经久耐用、价格低廉、维护方便等一系列优点。
与同等容量的DC电机相比，异步电机还具有体积小、重量轻、转动惯量小的特点因此，异步电动机广泛应用于工矿企业三相异步电动机的控制电路主要由接触器、继电器、闸刀开关、按钮等带触点的电器组成。
三相异步电动机分为鼠笼式异步电动机和卷绕式异步电动机。
它们的结构和起动方法不同，起动控制电路也大不相同。
1、鼠笼异步电动机全电压起动控制电路在许多工矿企业中，鼠笼异步电动机的数量约占电驱动设备总数的85%在变压器容量允许的情况下，鼠笼式异步电动机应尽可能直接全电压启动，这样不仅可以提高控制电路的可靠性，还可以减少电器的维护工作量。
电力科技281变压器的容量选择与经济运行宁彦斌（陕西延长石油集团横山魏墙煤业有限公司，陕西 榆林 719100）摘要：社会的发展，人们生活水平的不断提升，对于电力的需求也成为居民日常生活以及各行各业不可或缺的重要存在，而电力的需求管理也逐渐被各界人士所关注，并成为当下社会的热点问题。
变压器是电力运行系统的重要组成部分，通过变压器能够有效实现对电压的转化，但是并不会对电压的性质产生任何改变，当变压器处于升压状态时，有利于缩减线路损耗，进而确保送电的经济性价值，而降压时，则会将高压电转换为各级使用电压，以此来满足不同用户的用电需求。
为此，对变压器的容量进行科学合理的选择不仅能够实现对电能损耗的降低，同时还可以保障电力系统运行的经济性，而变压器经济运行系统的构建在一定程度上还可以增加变压器的使用寿命，有利于维修成本的缩减。
文章主要对变压器的容量选择与经济运行进行分析，并针对变压器经济运行中存在的问题提出几点自己的看法，仅供参考。
关键词：变压器；容量选择；经济运行；问题；策略1 变压器的容量选择 对于变压器容量的选择主要从以下三个方面进行考量，第一，影响因素。
当变压器处于正常运行状态下时，往往会受到电流启动因素与自然因素的影响，其中电流启动因素主要指的是当变压器的电流处于启动操作阶段时，其电流肯定会比额定电流参数高出好几倍，所以，当出现这种问题时，为了防止出现电力设备超低电压现象，则必须要采用三相异步电动机的方式来实现对电流的运行，以此来为变压器系统的稳定运行提供保障。
而自然因素则是指的配电室负荷自然影响因素，由于变压器容量与配电室负荷自然因素的下降水平有着直接的关系，为此，倘若自然因素处于下降状态时，变压器的容量要求也会随之提升，同时变压器的损耗功能参数就会处于较高水准，而此时则需要对变压器进行无功补偿处理；第二，配电室因素。
变压器的容量选择一般会依照配电室电力设备运行的总负荷参数为依据，进而对变压器的容量进行明确。
电动机直接启动其功率不大于变压器的百分之多少？电动机直接启动是其功率不大于变压器的百分之多少？不超过变压器额定容量的30%，均可全压起动。
理论上是30%，不过现实很少，特别是工艺专业有特殊要求时，很多小泵都咬降压启动。
准确地说，用户由专用变压器供电时，电动机的容量小于变压器容量的20% 就可以直接启动，对于不经常启动的电动机可以放宽到30%。
可以计算一下，以电机启动时的电压不低于额定值的95%为计算值，变压器（油变）的Uk%一般在5%左右，电机的起动电流为额定值的7倍。
95%X380=361V400-361=39V变压器额定电流时输出为380V，就是Uk%=5%的电压降为20V，电流为In，那么，压降39V时，变压器的电流是 1.95In。
电机启动电流Iq=7P/（1.732X0.380X0.85X0.89）cosφ=0.85,效率=0.89Iq=7P/0.5=3.5P这样就有1.95In>3.5P的论证公式In是变压器的额定电流，就用变压器容量来直接代入，得1.95S>3.5P0.557S>P得到，变压器容量与直接起动电机功率的关系，最大电机功率是变压器容量的55.7%。
电机的启动方法与配电变压器的选择1.问题的提出：电机启动时的电流一般是电机额定电流的2~7倍，这对电网有较大的影响，国家标准电能质量供电电压允许偏差(GB 12325—90)规定10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%。
国家标准GB-T-3811-2008 起重机设计规范7.2.1.2规定电压波动不得超过额定值的±10%，这样，如何选择配电站的降压变压器呢？2.单电动机直接启动场合的降压变压器容量的选择：2.1由于电机采用直接启动的方法电路简单，价格低廉，对于主要运行设备是风机（泵类）的企业，采用直接启动的方案，无疑会减少该企业的综合投资费用。
拖动风机（泵类）的电动机一般都是四极（或二极）鼠笼型电动机，它们的直接启动电流时额定电流的6倍，如果只有一台380V三相鼠笼电机直接启动，电网电压下降15%——已经超过了最大±10%的标准，则电动机启动电流Iq的安培数与降压变压器次级容量S2的KV A数由下式计算可见：S2=√3[380V-15%380V]Iq/1000 cosФ=1.732(380-57) Iq /0.85*1000=1.73*323*Iq /850= 559.436Iq/850=0.66Iq则有：S2= 0.66Iq 式(1)由于变压器的平均功耗为7.5%,则变压器容量S与S2的关系为：S=(100+7.5)% S2=1.075S2则有：S= 1.075S2 式(2)根据上述式（1）、式（2），我们选择电动机直接启动的方案时电动机功率P与变压器容量S配备见下表（1）2.2.数台电动机直接启动场合的降压变压器容量的选择当用户有N台电机同时启动时，则有：S=1.075*N*S2*=N*(1.075*0.66)Iq=0.71*N*Iq, 通常，电动机直接启动时:Iq(A)=12*P(KW),则有：S(Kva)=0.71*N*Iq=0.71*N*12P=8.52*N*P(KW) 式（3）假设，有2台30KW的电动机直接启动，需要配备多大的降压变压器呢？根据式（3）有S(Kva)=8.52*N*P=8.52*2*30=511.2KVa3.单电动机采用变频器启动场合的降压变压器容量的选择：3.1采用变频器启动的鼠笼型电动机，它们的启动电流时额定电流的可以控制在额定电流的2倍，如果只有一台380V三相鼠笼电机用变频器启动，电网电压下降15%——已经超过了最大±10%的标准，则电动机启动电流Iq的安培数与降压变压器次级容量S2的KV A 数由下式计算可见：S2=√3[380V-15%380V]Iq/1000 cosФ=1.732*(380-57)*Iq /0.85*1000=1.73*323*Iq /850= 559.436Iq/850=0.66Iq则有：S2= 0.66Iq 式(1)由于变压器的平均功耗为7.5%,则变压器容量S与S2的关系为：S=(100+7.5)% S2=1.075S2则有：S= 1.075S2 式(2)根据上述式（1）、式（2），我们选择电动机直接启动的方案时电动机功率P与变压器容量S配备见下表（1）3.2.数台电动机用变频器启动场合的降压变压器容量的选择当用户有N台电机同时启动时，则有：S=1.075*N*S2*=N*(1.075*0.66)Iq=0.71*N*Iq, 通常,采用变频器启动时Iq(A)=4*P(KW), 则有：S(Kva)=0.71*N*Iq=0.71*N*4P=2.84*N*P(KW) 式（4）假设，有2台30KW的电动机采用变频器启动，需要配备多大的降压变压器呢？根据式（4）有S(Kva)=2.84*N*P=2.84*2*30=170.4Kva4.投资比较比较直接启动与用变频器启动，我们可以看到，直接启动方案不需变频器，但降压变压器的容量要大些，具体费用比较见表（3）据表（3）分析，同一个企业：4.1采用直接启动电动机，他的变压器采购成本是8.52*N*P,但是变频器的采购成本是零；4.2采用变频器启动电动机，他的变压器采购成本减少了2/3*8.52*N*P,但是增加了1.2N*P 变频器的采购成本；4.3假设目前每千伏安变压器的价格是0.0375万元，每千瓦变频器的价格是0.1万元，，那么，采用直接启动与用变频器启动的价格比较——值得注意的是变频器的实际使用寿命一般是2年——见表（4）:5.结论通过分析比较，我们可以看到，在可以采用直接启动的机械，如风机、水泵等，采用直接启动的方法不但控制维护简单可靠，而且3年的综合投资交采用变频器调速的要少。
如何根据电机总功率计算配电变压器大小?1.电动机起动电流Iq≈2～7额定电流,GB12325-90规定10KV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7％，GB-T-3811-2023起重机设计规范7.2.1.2规定电压波动不得超过额定值的±10％。
2.单台电动机直接启动场合降压变压器容量的选择：四极或二极鼠笼电机拖动风机一般直接启动，启动电流为额定电流的六倍，当电网电压下降15％时——留意已经超过了最大±10％的标准，则变压器次级容量=√3*380* (1-15) ％Iq/1000*cosφ=1.732*323 Iq/850=0.66Iq,变压器的平均功耗为7.5％，所以变压器的容量=（1+0.075）*变压器次级容量=1.075*0.66Iq=1.075*0.66*5～7电动机额定电流，当取近似值时，变压器的容量≈8.5电动机额定功率。
3.数（N）台相同电动机同时直接启动场合降压变压器容量的选择：变压器的容量=1.075*N*每台电动机占用变压器次级容量=N （1.075*0.66）Iq=0.71*N* Iq,通常可取Iq,=12电动机额定功率（KW数），于是变压器的容量≈8.5*N*电动机额定功率。
按此原理，数台电动机功率不同时，可以分别计算，然后相加；不同时启动时，按同时启动电动机计算，再加上正常运行的电动机，求得两类电动机所占用变压器次级容量，再计算出变压器的容量。
4.单台电动机采纳变频器启动场合降压变压器容量的选择：与2項相比只是启动电流掌握在额定电流的2倍，于是变压器的容量=（1+0.075）*变压器次级容量=1.075*0.66Iq=2.838电动机额定功率，即变压器的容量≈2.8电动机额定功率。
5.同理，数（N）台相同电动机采纳变频器同时启动场合降压变压器容量的选择：变压器的容量≈2.8N单台电动机额定功率。
按此原理，数台电动机功率不同时，可以分别计算，然后相加。
22kw电动机星角启动与直起的经验普通22kw电机（非Y系列）如果负载侧有减速机且带负载可以直接启动！但必须保证，接触器容量足够大，变压器容量足够大（不得超出变压器容量20%）！，无减速机时须空载启动，因为转速较高，启动电流很大可以达到300安培，，另外，一个重要因素变压器容量足够大就可以直接启动，无论是十几kw还是几百kw！这点很重要。
这时22k 电机45个电流，导线选用10到16个平方（铜线BRV只有10mm和16mm两个规格）根据启动频率，工作时间，压降负载性质等因素选择！我们采用了16个平的！接触器按原则只要大于1.3倍额定电流选择接触器就可，可现在是采用直接启动，需要另外考虑，当然，接触器容量不怕大，越大越好！（越大越贵，但太小了维修频率就上去了，可以自己考虑）这里可以考虑CJX2-9508,或者CJ20-100(价格都在400元左右，当然，我们俩安装电柜为了安全考虑采用了更大一级的CJ20-160价格在600左右，两个就是1200元)，还要注意一点，CJX2体形较小，CJ20系列体形较大，，至于断路器，直接启动100A的就足够了！！这样成本就出来了，三根接触器至电机的16mm铜线，加2个160A的接触器外加一个100A的断路器！现有22kw6极Y系列三相异步电动机，额定电流44.5A，转速735r/min，经减速机（或齿轮）启动时带十吨左右负载！！须正反转！现有两种启动方法;直接启动和降压启动，直接启动刚才已经说了，分析：22kw电机直接启动时启动瞬时电流45乘（5-7取6）等于270A 电流，采用星角启动电流降为√3/3但启动转矩也降为1/3，如果电机为普通三相电机，无法带负载启动！转矩不足，但现在是采用Y系列电机，启动转矩是额定转矩的1.5到3倍！！则采用星角启动时电机可以带负载启动！！（星角启动适用于普通非Y系列电机轻载启动），这时采用正反转星角启动电路，须采用5个接触器，CJX2-6511，4个，CJX2-4011，1个。
电动机直接起动的危害目前在工矿企业中使用着大量的交流异步电动机，大部分电机采用直接起动方式。
直接起动是最简单的起动方式，起动时通过闸刀或接触器将电动机直接接到电网上。
直接起动的优点是起动设备简单，起动速度快，但是直接起动的危害很大：（1）电网冲击：过大的起动电流（空载起动电流可达额定电流的4～7倍，带载起动时可达8～10倍或更大），会造成电网电压下降，影响其他用电设备的正常运行，还可能使欠压保护动作，造成设备的有害跳闸。
同时过大的起动电流会使电机绕组发热，从而加速绝缘老化，影响电机寿命；（2）机械冲击：过大的冲击转矩往往造成电动机转子笼条、端环断裂和定子端部绕组绝缘磨损，导致击穿烧机，转轴扭曲，联轴节、传动齿轮损伤和皮带撕裂等；（3）对生产机械造成冲击：起动过程中的压力突变往往造成泵系统管道、阀门的损伤，缩短使用寿命；影响传动精度，甚至影响正常的过程控制。
所有这些都给设备的安全可靠运行带来威胁，同时也造成过大的起动能量损耗，尤其当频繁起停时更是如此。
因此对电动机直接起动有以下限制条件：（1）生产机械是否允许拖动电动机直接起动，这是先决条件；（2）电动机的容量应不大于供电变压器容量的10％～15％；（3）起动过程中的电压降△U应不大于额定电压的15％。
对于中、大功率的电动机一般都不允许直接起动，而要求采用软起动设备，方可完成正常的起动工作。
电机的软启动，实质就是电机以较低的电流慢速启动，这样对电网的冲击小，同时可以降低变压器和控制电路的负荷裕量，同时提高设备的使用寿命。
一般交流电机直接启动时，启动电流是试运行电流的6~10倍，而采用软启动技术后，启动电流降低到1~3倍。
为了提高设备的自动化程度，提高设备的可靠性及安全性，应大量提倡软启动器的使用，代替传统的启动器。
电机直接起动不仅与供电线有关,还与变压器的容量,机械的承受能力有关. 电机的直接起动对电机没有伤害,当变压器容量与机械强度允许时优先选择直接起动!具体标准见下.通用用电设备配电设计规范(GB 50055-93)第2．3．2条交流电动机起动时，配电母线上的电压(也即变压器的输出线路)应符合下列规定：一、在一般情况下，电动机频繁起动时，不宜低于额定电压的90％；电动机不频繁起动时，不宜低于额定电压的85％。
判断一台电动机能否直接启动,可用经验公式来确定.Ist/IN≤3/4+S/4PIst—电动机全压启动电流IN—电动机额定电流S—电源变压器容量P—电动机功率通常规定:电源容量在180KVA以上,电动机容量在7KW以下的三相异步电动机可采用直接启动一、全压启动（直接启动）二、减压启动，其中包括四种方法：（1）串电阻（电抗）减压启动；（2）自耦变压器（补偿器）减压启动；（3）星-三角减压启动；（4）延边三角形减压启动。
三相交流电动机直接启动（全压启动）的条件：I起/I额小于或等于3/4+P电源/(4P额）其中：I起：电动机的起动电流I额：电动机的额定电流P电源：电源容量（千伏安）4P额：4倍电动机额定功率（千瓦）通常,7瓦千以下的异步电动机均可直接启动.而7瓦千以上的电动机不能直接启动,需要用其他方法启动,但实际上没有什么严格的规定,而要根据电源的容量大小,启动次数,和允许干扰的程度及电动机的形式等来决定的.一般来说由变压器供电时不经常起动的电动机容量应不大于变压器容量的30%而经常启动的电动机的容量应不超过变压器的20%....允许直接启动的电动机的最大容量应以启动时造成的电压降落不超过额定电压的5%为原则.....直接启动是利用开关或接触器将电机定子绕组直接接入额定电压的电网中，也称全压启动。
直接启动时，启动电流很大，熔体的额定电流为电机额定电流的倍。
一般情况下，在不频繁启动的电机，且电机功率小于时，允许直接启动。
如大于，但电网的容量较大，且能满足下式也可直接启动。
Ki=Ist/In小于等于1/4(3+电源变压器容量/电机功率)Ki--电流比Ist---启动电流In---额定电流不能直启时，必须采用降压启动。
1、定子串联电阻降压启动。
2、星-三角降压启动。
3、自耦变压器降压启动。
电动机直接启动与变压器容量的关系交流电动机以其结构简单、运行可靠、维护方便、价格便宜、转子惯量小等特点，得到了最广泛的应用。
但其启动电流高达电机额定电流的5～10倍，不仅对电动机及所拖动的设备造成电气和机械损伤，而且引起电网电压下降，影响同一电网的其他电气设备的运行。
为了保证电动机启动时对端电压的要求和避免对同一电网的其他电气设备的运行的影响，就需要增大电源变压器的容量，一般来说，需要经常直接启动的电动机其功率不大于变压器容量的20％；不需要经常直接启动的电动机其功率不大于变压器容量的30％。
如果采用直接启动方式，不仅需要增大变压器的一次投资，而且更重要的是增大了变压器的基本电费（容量电费）。
因此，这种启动方式，大型电动机已极少采用。
需要采用降压启动和软启动方式。
验证电动机能否直接起动的经验公式电动机能否直接起动，可有下列经验公式来确定：式中：C——系数，随电源总容量的比值而变动，见下表；I Q——电动机的起动电流，安；I——电动机额定电流，安；n电源总容量1 1.52 2.53 3.54 4.5 5 5.5 6电动机容量C 1 0.750 0.625 0.550 0.500 0.465 0.438 0.417 0.400 0.381 0.375例：设电源总容量为2000千瓦，电动机的容量为910千瓦。
则：从表中查出C值为0.625因此,在这种情况下电动机是可以直接起动的。
三相异步电动机的启动控制线路三相异步电动机具有结构简单，运行可靠，坚固耐用，价格便宜，维修方便等一系列优点。
与同容量的直流电动机相比，异步电动机还具有体积小，重量轻，转动惯量小的特点。
因此，在工矿企业中异步电动机得到了广泛的应用。
三相异步电动机的控制线路大多由接触器、继电器、闸刀开关、按钮等有触点电器组合而成。
三相异步电动机分为鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机，二者的构造不同，启动方法也不同，其启动控制线路差别很大。
一、鼠笼式异步电动机全压启动控制线路在许多工矿企业中，鼠笼式异步电动机的数量占电力拖动设备总数的85%左右。
在变压器容量允许的情况下，鼠笼式异步电动机应该尽可能采用全电压直接起动，既可以提高控制线路的可靠性，又可以减少电器的维修工作量。
电动机单向起动控制线路常用于只需要单方向运转的小功率电动机的控制。
例如小型通风机、水泵以及皮带运输机等机械设备。
图1是电动机单向起动控制线路的电气原理图。
这是一种最常用、最简单的控制线路，能实现对电动机的起动、停止的自动控制、远距离控制、频繁操作等。
图1单向运行电气控制线路在图1中，主电路由隔离开关QS、熔断器FU、接触器KM的常开主触点，热继电器FR的热元件和电动机M组成。
控制电路由起动按钮SB2、停止按钮SB1、接触器KM线圈和常开辅助触点、热继电器FR的常闭触头构成。
控制线路工作原理为：1、起动电动机合上三相隔离开关QS，按起动按钮SB2，按触器KM的吸引线圈得电，3对常开主触点闭合，将电动机M接入电源，电动机开始起动。
同时，与SB2并联的KM的常开辅助触点闭合，即使松手断开SB2，吸引线圈KM通过其辅助触点可以继续保持通电，维持吸合状态。
凡是接触器（或继电器）利用自己的辅助触点来保持其线圈带电的，称之为自锁（自保）。
这个触点称为自锁（自保）触点。
由于KM的自锁作用，当松开SB2后，电动机M仍能继续起动，最后达到稳定运转。
2、停止电动机按停止按钮SB1，接触器KM的线圈失电，其主触点和辅助触点均断开，电动机脱离电源，停止运转。
这时，即使松开停止按钮，由于自锁触点断开，接触器KM线圈不会再通电，电动机不会自行起动。
只有再次按下起动按钮SB2时，电动机方能再次起动运转。
也可以用下述方式描述：合上开关QS起动→KM主触点闭点→电动机M得电起动、运行按下SB2→KM线圈得电—→KM常开辅助触点闭合→实现自保停车→KM主触点复位→电动机M断电停车按下SB1→KM线圈失电—→ KM常开辅助触点复位→自保解除3、线路保护环节（1）短路保护短路时通过熔断器FU的熔体熔断切开主电路。
（2）过载保护通过热继电器FR实现。
由于热继电器的热惯性比较大，即使热元件上流过几倍额定电流的电流，热继电器也不会立即动作。
因此在电动机起动时间不太长的情况下，热继电器经得起电动机起动电流的冲击而不会动作。
只有在电动机长期过载下FR才动作，断开控制电路，接触器KM失电，切断电动机主电路，电动机停转，实现过载保护。
（3）欠压和失压保护当电动机正在运行时，如果电源电压由于某种原因消失，那么在电源电压恢复时，电动机就将自行起动，这就可能造成生产设备的损坏，甚至造成人身事故。
对电网来说，同时有许多电动机及其他用电设备自行起动也会引起不允许的过电流及瞬间网络电压下降。
为了防止电压恢复时电动机自行起动的保护叫失压保护或零压保护。
当电动机正常运转时，电源电压过分地降低将引起一些电器释放，造成控制线路不正常工作，可能产生事故；电源电压过分地降低也会引起电动机转速下降甚至停转。
因此需要在电源电压降到一定允许值以下时将电源切断，这就是欠电压保护。
欠压和失压保护是通过接触器KM的自锁触点来实现的。
在电动机正常运行中，由于某种原因使电网电压消失或降低，当电压低于接触器线圈的释放电压时，接触器释放，自锁触点断开，同时主触点断开，切断电动机电源，电动机停转。
如果电源电压恢复正常，由于自锁解除，电动机不会自行起动，避免了意外事故发生。
只有操作人员再次按下SB2后，电动机才能起动。
控制线路具备了欠压和失压的保护能力以后，有如下三个方面优点：•防止电压严重下降时电动机在重负载情况下的低压运行；•避免电动机同时起动而造成电压的严重下降；•防止电源电压恢复时，电动机突然起动运转，造成设备和人身事故。
二、三相鼠笼式异步电动机降压起动线路鼠笼式异步电动机采用全压直接起动时，控制线路简单，维修工作量较少。
但是，并不是所有异步电动机在任何情况下都可以采用全压起动。
这是因为异步电动机的全压起动电流一般可达额定电流的4-7倍。
过大的起动电流会降低电动机寿命，致使变压器二次电压大幅度下降，减少电动机本身的起动转矩，甚至使电动机根本无法起动，还要影响同一供电网路中其它设备的正常工作。
如何判断一台电动机能否全压起动呢？一般规定，电动机容量在10kW以下者，可直接起动。
10kW以上的异步电动机是否允许直接起动，要根据电动机容量和电源变压器容量的比值来确定。
对于给定容量的电动机，一般用下面的经验公式来估计。
Iq/Ie≤3/4+电源变压器容量(kVA)/[4×电动机容量(kVA)]式中Iq—电动机全电压起动电流（A）；Ie—电动机额定电流（A）。
若计算结果满足上述经验公式，一般可以全压起动，否则不予全压起动,应考虑采用降压起动。
有时，为了限制和减少起动转矩对机械设备的冲击作用，允许全压起动的电动机，也多采用降压起动方式。
鼠笼式异步电动机降压起动的方法有以下几种：定子电路串电阻（或电抗）降压起动、自耦变压器降压起动、Y-△降压起动、△-△降压起动等.使用这些方法都是为了限制起动电流,(一般降低电压后的起动电流为电动机额定电流的2-3倍)，减小供电干线的电压降落，保障各个用户的电气设备正常运行。
1、串电阻（或电抗）降压起动控制线路在电动机起动过程中，常在三相定子电路中串接电阻（或电抗）来降低定子绕组上的电压，使电动机在降低了的电压下起动，以达到限制起动电流的目的。
一旦电动机转速接近额定值时，切除串联电阻（或电抗），使电动机进入全电压正常运行。
这种线路的设计思想，通常都是采用时间原则按时切除起动时串入的电阻（或电抗）以完成起动过程。
在具体线路中可采用人工手动控制或时间继电器自动控制来加以实现。
图2定子串电阻降压起动控制线路图2是定子串电阻降压起动控制线路。
电动机起动时在三相定子电路中串接电阻，使电动机定子绕组电压降低，起动后再将电阻短路，电动机仍然在正常电压下运行。
这种起动方式由于不受电动机接线形式的限制，设备简单，因而在中小型机床中也有应用。
机床中也常用这种串接电阻的方法限制点动调整时的起动电流。
图2（A）控制线路的工作过程如下：按SB2 KM1得电（电动机串电阻启动）KT 得电（延时）KM2得电（短接电阻，电动机正常运行）按SB1，KM2断电，其主触点断开，电动机停车。
只要KM2得电就能使电动机正常运行。
但线路图(A)在电动机起动后KM1与KT一直得电动作，这是不必要的。
线路图(B)就解决了这个问题，接触器KM2得电后，其动断触点将KM1及KT断电，KM2自锁。
这样，在电动机起动后，只要KM2得电，电动机便能正常运行。
串电阻起动的优点是控制线路结构简单，成本低，动作可靠，提高了功率因数，有利于保证电网质量。
但是，由于定子串电阻降压起动，起动电流随定子电压成正比下降，而起动转矩则按电压下降比例的平方倍下降。
同时，每次起动都要消耗大量的电能。
因此，三相鼠笼式异步电动机采用电阻降压的起动方法，仅适用于要求起动平稳的中小容量电动机以及起动不频繁的场合。
大容量电动机多采用串电抗降压起动。
2、串自耦变压器降压起动控制线路（1）线路设计思想在自耦变压器降压起动的控制线路中，限制电动机起动电流是依靠自耦变压器的降压作用来实现的。
自耦变压器的初级和电源相接，自耦变压器的次级与电动机相联。
自耦变压器的次级一般有3个抽头，可得到3种数值不等的电压。
使用时，可根据起动电流和起动转矩的要求灵活选择。
电动机起动时，定子绕组得到的电压是自耦变压器的二次电压，一旦起动完毕，自耦变压器便被切除，电动机直接接至电源，即得到自耦变压器的一次电压，电动机进入全电压运行。
通常称这种自耦变压器为起动补偿器。
这一线路的设计思想和串电阻起动线路基本相同，都是按时间原则来完成电动机起动过程的。
图3定子串自耦变压器降压起动控制线路线路工作原理：•闭合开关QS。
•起动按下按钮SB2，KM1和时间继电器KT同时得电，KM1常开主触点闭合，电动机经星形连接的自耦变压器接至电源降压起动。
•时间继电器KT经一定时间到达延时值，其常开延时触点闭合，中间继电器KA得电并自锁，KA的常闭触点断开，使接触器KM1线圈失电，KM1主触点断开，将自耦变压器从电网切除,KM1常开辅助触点断开，KT线圈失电，KM1常闭触点恢复闭合，在KM1失电后，使接触器KM2线圈得电，KM2的主触点闭合，将电动机直接接入电源，使之在全电压下正常运行。
•停止按下按钮SB1，KM2线圈失电，电动机停止转动。
•在自耦变压器降压起动过程中，起动电流与起动转矩的比值按变比平方倍降低。
在获得同样起动转矩的情况下，采用自耦变压器降压起动从电网获取的电流，比采用电阻降压起动要小得多，对电网电流冲击小，功率损耗小。
